JP4882767B2 - 入出力回路及びこれを用いた入出力兼用端子装置 - Google Patents

Description

本発明は、出力端子を入力端子としても使用できる入出力兼用端子用の入出力回路と、及びこの入出力回路を用いた入出力兼用端子装置に関する。

従来から、映像信号の入出力を行う接続用端子において、入力端子と出力端子とを別々に分けて設けた接続用端子が知られている。図５は、従来の入力端子１００、２００と、入力端子用の入力回路３００と、集積回路４００との関係を示した図である。

図５において、Ｓ（セパレート）端子の入力端子１００及びコンポジット端子（ＲＣＡ）の入力端子は、入力回路３００を介して、集積回路４００に接続されている。Ｓ端子の入力端子１００には、色信号であるクロマ信号と、輝度信号が分けて入力される。一方、コンポジット端子の入力端子２００には、色信号であるクロマ信号及び輝度信号が合成されている所謂コンポジット信号が入力される。

Ｓ端子の入力端子１００は、７５Ωのインピーダンス整合用抵抗Ｒ１０により終端され、カップリングコンデンサＣ１０を介して、集積回路４００のクロマ入力端子４１０に接続されている。また同様に、Ｓ端子の入力端子１００は、７５Ωのインピーダンス整合用抵抗Ｒ２０により終端され、カップリングコンデンサＣ２０を介して、集積回路４００の輝度信号入力端子４２０にも接続されている。従って、Ｓ端子１００に入力されたクロマ信号はクロマ入力端子４１０、輝度信号は輝度信号入力端子４２０に入力されるように構成されている。

また、クロマ信号には、映像信号のアスペクト比判別用の直流識別信号が重畳されているが、抵抗Ｒ１０、コンデンサＣ４０及びＳ２判別端子４４０の入力インピーダンスによって交流成分が除去され、直流識別信号のみがＳ２判別端子４４０に入力されるようになっている。Ｓ２判別端子４４０に入力された直流識別信号は、映像のアスペクト比を、４：３映像と１６：９映像とレターボックス信号とを判別するのに用いられる。なお、集積回路４００のＳ１判別端子４５０は、Ｓ端子が接続されているか否かの判別を行う端子である。

一方、コンポジット端子の入力端子２００は、インピーダンス整合用抵抗Ｒ３０により終端され、カップリングコンデンサＣ３０を介して、集積回路４００のコンポジット信号入力端子４３０に接続されている。コンポジット端子２００に入力されたコンポジット信号は、インピーダンス整合用抵抗Ｒ３０とカップリングコンデンサＣ３０とからなる入力回路３００を介して、コンポジット信号入力端子４３０に入力される。

このように、映像信号の入力端子１００、２００においては、入力インピーダンスは７５Ωと規格で定められているため、これを満足するため、各々が７５Ωの抵抗で終端され、カップリングコンデンサで結合されて集積回路４００の入力端子に接続されることが必要である。

次に、出力端子の従来技術を説明する。図６は、従来の出力端子１５０、２５０と、出力端子用の出力回路３５０と、集積回路５００との関係を示した図である。

図６において、Ｓ端子の出力端子１５０は、集積回路５００のクロマ出力端子４１５と、７５Ωのインピーダンス整合用抵抗Ｒ４０とカップリングコンデンサＣ５０とを介して接続されている。よって、クロマ出力端子４１５から出力されたクロマ信号は、Ｓ端子の出力端子１５０から外部に出力される。また、Ｓ端子の出力端子１５０は、集積回路５００の輝度信号出力端子４２５ともインピーダンス整合用抵抗Ｒ５０及びカップリングコンデンサＣ６０を介して接続されており、輝度信号出力端子４２５から出力された輝度信号は、Ｓ端子１５０から外部に出力される。

また、カップリングコンデンサＣ５０に並列に抵抗Ｒ７０が接続されており、集積回路５００のＤＣｏｕｔ端子４４５から出力されたアスペクト比判別用の識別直流信号を、抵抗Ｒ７０を介してクロマ信号に重畳している。

Ｓ端子と同様に、コンポジット端子の出力端子２５０は、７５Ωのインピーダンス整合用抵抗Ｒ６０及びカップリングコンデンサＣ７０を介して集積回路５００のコンポジット信号出力端子４３５に接続されている。よって、コンポジット信号出力端子４３５から出力されたコンポジット信号は、抵抗Ｒ６０とコンデンサＣ７０とからなる出力回路３５０を介して、コンポジット端子の出力端子２５０から外部へ出力される。

このように、出力端子１５０、２５０は、規格から出力インピーダンスは７５Ωと定められているため、これを満足するためには、集積回路５００の出力端子から、カップリングコンデンサＣ５０、Ｃ６０、Ｃ７０と７５Ωのインピーダンス整合用抵抗Ｒ４０、Ｒ５０、Ｒ６０を介して接続されることが必要である。

なお、入出力兼用端子用の入出力回路として、必ず端子を入出力兼用端子として用いる技術として、入出力兼用端子に並列に出力系信号処理回路と入力系信号処理回路が接続され、入出力兼用端子と出力系信号処理回路との間に切替スイッチを設け、デコーダ回路により、入出力兼用端子に外部端子が接続されたときに、入出力兼用端子を入力端子として働かせるべきなのか、又は出力端子として働かせるべきなのかを判定し、切替スイッチの切替制御を行うようにした技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平７−３８８１７号公報

しかしながら、図５及び図６で説明した従来技術のように、入力端子１００、２００と出力端子１５０、２５０とを別個に設けた形式の場合には、入力端子用１００用の入力回路３００と出力端子１５０、２５０用の出力回路３５０の形式が、入力回路３００では抵抗終端、出力回路３５０では抵抗を介して出力と異なるため、別個に入力用回路３００と出力用回路３５０を設けざるを得なかった。従って、例えば最近のテレビの薄型パネルのように、端子を多く設けることが困難な場合でも、入力端子と出力端子を別個に設ける必要があり、スペース上の不都合を生じていた。

また、特許文献１に記載の構成では、入出力兼用端子を入力端子として用いるか、又は出力端子として用いるかは、ユーザの用途で大体一方に定まる場合が多いにも関わらず、毎回外部からの接続により入出力兼用端子を入力端子として機能させるのか、又は出力端子として機能させるのかを判断するため、判断用の回路を常に動作させておく必要があった。従って、ユーザが端子を入力用又は出力用として固定して利用したい様な場合でも、複雑な判断及び制御用の回路を搭載し、かつ常にそれらを動作させておかなければならず、入出力回路の複雑化を招くとともに、無駄な電力と演算時間を消費するという問題があった。

そこで、本発明は、何も設定されていない通常の状態では出力端子として機能し、入力用端子として機能させたいときには、設定により入力端子として機能させる入出力兼用端子と、これを実現するための入出力回路を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、第１の発明に係る色信号入出力兼用端子装置は、入出力兼用Ｓ端子（１１）と、集積回路（４０）と、該入出力兼用Ｓ端子（１１）と該集積回路（４０）との間に設けた色信号入出力回路（３１、３２、３３、３４）とを有する色信号入出力兼用端子装置であって、
前記色信号入出力回路は、
前記入出力兼用Ｓ端子から、第１のコンデンサ（Ｃ１）を介して前記集積回路（４０）の色信号入力端子（４１）に接続された色信号入力回路（３１）と、
該色信号入力回路（３１）と並列に設けられ、前記入出力兼用Ｓ端子（１１）から、インピーダンス整合用抵抗（Ｒ１）と第２のコンデンサ（Ｃ２）との直列接続を介して前記集積回路（４０）の色信号出力端子（４３）に接続された色信号出力回路（３３）と、
前記第２のコンデンサ（Ｃ２）と並列に設けられ、前記インピーダンス整合抵抗（Ｒ１）と前記第２のコンデンサ（Ｃ２）との間の接続点から、前記インピーダンス整合用抵抗（Ｒ１）を介して前記集積回路（４０）の識別信号入力端子（４２）に接続された識別信号入力回路（３２）と、
前記第２のコンデンサ（Ｃ２）と並列に設けられ、前記インピーダンス整合抵抗（Ｒ１）と前記第２のコンデンサ（Ｃ２）との間の接続点から、識別信号重畳用抵抗（Ｒ４）を介して前記集積回路（４０）の識別信号出力端子（４４）に接続された識別信号出力回路（３４）とを有し、
前記入出力兼用Ｓ端子（１１）を入力用端子として用いるときには、前記集積回路の前記色信号出力端子（４３）をミュート状態にするとともに、前記識別信号出力端子（４４）を高インピーダンスにすることを特徴とする。これにより、映像のアスペクト比の情報を有する直流信号が重畳されて入力され、また出力時には直流信号を重畳して出力する必要がある色信号についても、入出力兼用Ｓ端子装置として端子数を減らすことができる。

第２の発明に係る映像信号用入出力兼用端子装置（６０）は、第１の発明に係る色信号入出力兼用端子装置と、
前記入出力兼用Ｓ端子（１１）に接続された輝度信号入出力回路（３７、３８）と、
入出力兼用コンポジット端子（１５）と、
該入出力兼用コンポジット端子（１５）と前記集積回路（４０）との間に設けられた入出力回路とを有する映像信号用入出力兼用端子装置（６０）であって、
前記入出力回路は、
前記入出力兼用コンポジット端子（１５）から、第３のコンデンサ（Ｃ３）を介して前記集積回路（４０）のコンポジット入力端子（４６）に接続されたコンポジット信号入力回路（３５）と、
該コンポジット信号入力回路（３５）と並列に設けられ、前記入出力兼用コンポジット端子（１５）から、インピーダンス整合用抵抗（Ｒ２）と第４のコンデンサ（Ｃ４）との直列接続を介して前記集積回路（４０）のコンポジット出力端子（４７）に接続されたコンポジット信号出力回路（３６）とを有し、
前記入出力兼用コンポジット端子（１５）を入力用端子として用いるときには、前記集積回路（４０）の前記コンポジット出力端子（４７）をミュート状態にすることを特徴とする。これにより、通常は出力端子として機能し、必要に応じて簡単な制御により入力端子として機能させることも可能な入出力兼用端子とすることができ、機器に設ける端子の数を減らすことができ、少ない端子数で省スペースの入出力兼用端子装置とすることができる。よって、従来は、映像信号用の入力端子及び出力端子はコンポジット端子及びＳ端子用の入出力用として合計４端子必要であったが、各々入出力兼用端子として構成することにより合計２端子の映像信号用入出力兼用端子とすることができる。

なお、上記括弧内の参照符号は、理解を容易にするために付したものであり、一例に過ぎず、図示の態様に限定されるものではない。

本発明によれば、出力端子を入力用端子としても利用できる入出力兼用端子とこれに適用する入出力回路を簡素な構成で実現でき、テレビ等の外部機器接続用として設ける端子数を減少させ、省スペース化を図りながらも、実質的に必要な端子数の機能を維持して提供できる。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。

図１は、本実施例に係る入出力兼用端子装置６０を入力用端子として利用する場合の内部回路構成を示した図である。図１において、本実施例に係る入出力兼用端子装置６０の主要構成要素は、入出力兼用端子部１０と、入出力回路３０と、集積回路（ＩＣ、Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）４０とから構成される。

入出力兼用端子部１０は、入出力兼用Ｓ（セパレート）端子１１と、入出力兼用コンポジット・ビデオ信号端子（以下、「入出力兼用コンポジット端子」又は「入出力兼用ＲＣＡ端子」という。）１５とを含む。

入出力兼用Ｓ端子１１は、映像信号を構成する輝度信号と色信号（以下、「クロマ信号」ともいう。）との２系統に分離されて伝送された信号の入出力を行う端子である。図１において、入力された輝度信号は接続線１２の系統、クロマ信号及びクロマ信号に重畳されたＳ２判別用の直流重畳信号は接続線１３の系統に送られるように構成されている。更に、入出力兼用Ｓ端子１１にＳ端子が接続されているか否かの判別を行う直流信号が、接続線１４の系統に送られるように構成されている。

一方、入出力兼用コンポジット端子１５は、輝度信号と色信号（クロマ信号）を分離することなく合成された状態で伝送されたコンポジット（ビデオ）信号の入出力を行う端子である。従って、入出力兼用コンポジット端子１５の入出力系統は、接続線１６の１系統のみで構成されている。

入出力回路３０は、入出力兼用端子１０から入力された入力信号、又は集積回路４０の各端子４１〜４９から出力された出力信号をインピーダンス整合して入出力するためのアプリケーション回路としての役割を果たす。

入出力回路３０は、入出力兼用コンポジット端子１５を介してコンポジット信号の入出力を行う接続系統１６では、コンポジット信号入力回路３５とコンポジット信号出力回路３６とから構成される。

また、入出力回路３０は、入出力兼用Ｓ端子１１から入力される接続系統１２、１３、１４では、入出力兼用Ｓ端子１１を介して輝度信号の入出力を行う輝度信号入力回路３７と輝度信号出力回路３８、同様に入出力兼用Ｓ端子１１を介してクロマ信号の入出力を行うクロマ信号入力回路３１とクロマ信号出力回路３３、更に、クロマ信号に重畳した映像信号のアスペクト比を判別する識別直流信号を入力して判別するＳ２識別信号入力回路３２と、出力時に識別直流信号を重畳する識別信号出力回路３４とから構成される。また、Ｓ端子が接続されているかどうかを判別する、Ｓ１識別信号入力回路３９を含んでもよい。

このように、入出力回路３０は、各交流信号の入力回路３１、３５、３７と出力回路３３、３６、３８が各々設けられている。更に、クロマ信号に関しては、アスペクト比を判別するための識別信号としての直流信号の入力回路３２、出力回路３４とＳ端子接続状態としての直流信号を入力する入力回路３９を備えた構成となっている。

各々の入力回路３１、３５、３７は、入出力兼用端子１１、１５と集積回路４０の入力端子４１、４６、４８との間にカップリングコンデンサＣ１、Ｃ３、Ｃ５を備えている。また、各々の出力回路３３、３６、３８は、入出力兼用端子１１、１５と集積回路４０の出力端子４３、４７、４９との間に、インピーダンス整合用抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３とコンデンサＣ２、Ｃ４、Ｃ６との直列接続が設けられている。更に、Ｓ２識別信号入力回路３２は、インピーダンス整合抵抗Ｒ１とコンデンサＣ２との接続点Ａと集積回路４０のＳ２判別端子４２を接続した結線のみで構成され、識別信号出力回路３４は、上述の接続点Ａと集積回路４０のＤＣｏｕｔ端子４４との間に抵抗Ｒ４を介して接続することにより構成されている。更に、Ｓ１識別信号入力回路３９は、入出力兼用Ｓ端子１１と集積回路４０のＳ１判別端子４５とを接続した結線により構成されている。

集積回路４０は、映像信号の入出力を制御する汎用的なＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）であってよく、例えば、汎用ビデオスイッチＩＣ等を好適に利用してよい。集積回路４０に入力された信号は、集積回路４０内で処理された後、例えば画像処理用ＩＣに入力されて処理されてよい。また、集積回路４０は、本実施例に係る入出力兼用端子装置６０が搭載されている画像表示装置（図示せず）で生成された映像信号を外部へ出力する際の、出力制御も行う。

集積回路４０は、各々の入出力信号に対応して、入出力端子が設けられている。従って、入出力兼用コンポジット端子のコンポジット信号に対応する端子としては、コンポジット入力端子４６及びコンポジット出力端子４７を備える。また、入出力兼用Ｓ端子１１に入力される輝度信号に対応する端子として、輝度信号入力端子４８及び輝度信号出力端子４９とを有する。更に、クロマ信号に対しては、クロマ入力端子４１、クロマ出力端子４３、クロマ入力信号のアスペクト比判別を行うＳ２判別端子４２、クロマ出力信号に識別信号を重畳するＤＣｏｕｔ端子４４とを有する。また、Ｓ端子接続判別用として、Ｓ１判別端子４５を更に備えてよい。

なお、Ｓ２識別信号入力回路３２及び集積回路４０のＳ２判別端子は、従来技術で説明したように、クロマ信号に重畳された直流の識別信号から、画像のアスペクト比が４：３の標準画像か、１６：９のスクィーズ信号による画像か、レターボックス信号による画像かを判別する。また、Ｓ１識別信号入力回路３９及びＳ１判別端子４５は、Ｓ端子が接続されているかどうかを判別する。

集積回路４０は、各々の入出力端子に対応した内部素子を備えており、例えば、バイアス手段５１は、クロマ入力端子４１から入力されたクロマ入力信号にバイアスを掛ける。また、Ｓ２判別端子４２に入力された識別信号は、抵抗５２によりその直流電圧が検出され、その検出された直流電圧がコンパレータ６２により基準電圧と比較され、画像のアスペクト比の判別が行われる。また、各々の出力端子４３、４４、４７、４９に対応して集積回路４０内に設けられているドライバ５３、５４、５７、５９は、集積回路４０内から送られてきた出力信号を出力する際の駆動回路である。更に、Ｓ１判別端子に対応して設けられたコンパレータ５５は、基準電圧との比較を行い、入力電圧の比較判断を行う。また、コンポジット入力端子４６及び輝度信号入力端子４８に対応して設けられたクランプ手段５６、５８は、コンポジット信号や輝度信号では黒レベルを基準としており、直流電圧値が情報を表しているが、この基準レベルを移動させ、別のレベルに固定することを行う。これにより、動作信号の最下点を揃えることができる。

次に、図１のように構成された入出力兼用端子装置６０が、入力用端子として機能するときには、どのように動作するかについて説明する。

まず、コンポジット信号入出力回路３５、３６を例に挙げて説明を行う。コンポジット信号入力回路３５は、上述のように、入出力兼用コンポジット端子１５と集積回路４０のコンポジット入力端子４６との間に、カップリングコンデンサＣ３が設けられた構成となっている。カップリングコンデンサＣ３は、入力信号の電位変動を防止すべく設けられており、集積回路４０内部のバイアスで信号を扱うため、直流成分を遮断して電位変動を防ぐ役割を果たす。また、コンポジット出力回路３６は、カップリングコンデンサＣ３と並列に、７５Ωのインピーダンス整合用抵抗Ｒ２とコンデンサＣ４の直接接続を介して、集積回路４０のコンポジット出力端子４７に接続された構成となっている。

このような構成の下、入出力兼用コンポジット端子１５を入力用端子として用いるときには、コンポジット出力端子４７をミュート状態に設定し、映像信号が出力されないように設定する。コンポジット出力端子４７は低インピーダンスなので、ここから出力信号が出力されない、信号無しの状態であるいわゆるミュート状態に設定すれば、コンポジット信号出力回路３６は、交流的には、コンデンサＣ４を介して接地状態と見なせる。この状態で、コンポジット入力信号が、コンポジット入出力兼用端子１５から入力されたときには、入力信号は、コンポジット信号入力回路３５及びコンポジット信号出力回路３６に入力される。コンポジット信号入力回路３５に入力された信号は、コンポジット入力端子４６にカップリングコンデンサＣ３を介して入力される。一方、コンポジット信号出力回路３６にも入力された信号は、コンポジット信号出力回路３６は上述のように交流的には接地されるので、インピーダンス整合用抵抗Ｒ２により終端されたのと同じ状態となり、グランドに流れ込む。従って、コンポジット入力回路３５及びコンポジット出力回路３６は、組み合わせると従来技術の図５のＲ３０とＣ３０で示したコンポジット信号入力回路３００と同じ回路の状態となり、入力用端子としての機能を果たす。

なお、コンポジット出力端子４７のインピーダンス操作は、例えば、本実施例に係る入出力回路が適用されている画像表示装置内に設けられた全体を制御するマイコンからの指示により、コンポジット出力端子４７をミュート状態に設定するように構成してもよい。

このように、コンポジット信号出力回路３６を、図６に示した従来の出力回路３５０と同じように、抵抗Ｒ２とコンデンサＣ４との直列接続を介して出力信号を出力する構成としながらも、集積回路４０のコンポジット出力端子４７を低インピーダンスに設定することにより、交流的に短絡させて抵抗Ｒ２を終端と同じ状態とし、コンポジット信号入力回路３５とコンポジット信号出力回路３６全体で実質的な入力回路を構成し、端子を１つとすることができる。

また、コンポジット信号入力回路３５のコンデンサＣ３の容量は小さくすることが好ましく、例えば、０．０１μＦ以上１μＦ以下が好ましく、０．０５μＦ以上０．５μＦ以下が更に好ましく、０．１μＦ程度が最適である。コンポジット入力端子４６に対応して、集積回路４０内にクランプ手段５６を設けているが、例えば、クランプは、コンデンサＣ３でバイアスを与えることによっても達成できる。しかしながら、この場合には、コンデンサＣ３の容量を大きくする必要があるが、コンデンサＣ３の容量を大きくすると、充放電に多くの時間を要してしまう。従って、クランプの手段にはコンデンサＣ３を利用せず、集積回路４０内部にクランプ手段を設け、コンデンサＣ３の容量は小さくしてカップリングコンデンサの役割を主に担わせるのが好ましい。そこで、コンデンサＣ３の容量はコンデンサＣ４よりも小容量として構成している。

一方、コンポジット信号出力回路３６のコンデンサＣ４は、７５Ωのインピーダンス整合用抵抗Ｒ２を終端しなければならないので、ライン電源の電圧が数ｍｓｅｃ〜数ｓｅｃの瞬間的に低下するサグ現象を防止するため、大容量であることが好ましい。従って、例えば、コンデンサＣ４の容量は、好ましくは１００μＦ以上８００μＦ以下、更に好ましくは２００μＦ以上６００μＦ以下、最適には４７０μＦ程度が好ましい。

このように、コンポジット信号入力回路３５とコンポジット信号出力回路３６では、コンデンサＣ３とコンデンサＣ４の果たす役割が異なるので、それに応じて、各々適した容量のコンデンサＣ３、Ｃ４を設けることが好ましい。そして、コンポジット信号入力回路３５のコンデンサＣ３は、コンポジット信号出力回路３６のコンデンサＣ４よりも小さな容量とすることが好ましい。

コンポジット信号入出力回路３５、３６において説明した、入出力兼用コンポジット端子１５を入力用端子として機能させる場合の説明は、他の入出力回路にも適用できる。即ち、入出力兼用Ｓ端子と接続されている輝度信号入出力回路３７、３８及びクロマ信号入出力回路３１、３３にそのまま適用できる。

例えば、輝度信号入出力回路３７、３８の場合は、輝度信号入力回路３７のカップリングコンデンサＣ５がコンポジット信号入力回路３５のカップリングコンデンサＣ３に相当し、輝度信号出力回路３８のインピーダンス整合用抵抗Ｒ３とコンデンサＣ６が、各々コンポジット信号出力回路３６のインピーダンス整合用抵抗Ｒ２とコンデンサＣ４に相当する。

また、クロマ信号入出力回路３１、３３の場合は、クロマ信号入力回路３１のカップリングコンデンサＣ１がコンポジット信号入力回路３５のカップリングコンデンサＣ３に相当し、クロマ信号出力回路３３のインピーダンス整合用抵抗Ｒ１とコンデンサＣ２が、各々コンポジット信号出力回路３６のインピーダンス整合用抵抗Ｒ２とコンデンサＣ４に相当するので、同様に適用できる。

次に、Ｓ２識別信号入力回路３２及びＳ２識別信号出力回路３４の動作について説明する。入出力兼用Ｓ端子１１を入力用端子として利用する場合には、集積回路４０のＤＣｏｕｔ端子４４を高インピーダンスとして設定する。

このように設定することにより、クロマ入力信号に重畳された識別直流信号は、接続点Ａから識別信号出力回路３４には流れ込まず、識別信号入力回路３２の方に流れ込むことになる。従って、識別信号出力回路３４は、識別入力信号に全く影響を与えず、識別信号入力回路３２に流れ込んでＳ２判別端子４２に入力され、集積回路４０内の抵抗５２により、直流識別信号に基づいてＳ端子から入力される映像信号のアスペクト比が判別されることになる。

なお、集積回路４０のＤＣｏｕｔ端子４４を高インピーダンスにするには、例えば、ＤＣｏｕｔに内部接続されている集積回路４０内の出力アンプを動作させないようにすればよい。

また、クロマ入力信号自体は、クロマ出力端子４３をミュート状態にすることにより、クロマ信号出力回路３３により７５Ωのインピーダンス整合用抵抗Ｒ１で終端され、クロマ信号入力回路３１のカップリングコンデンサＣ１を介してクロマ入力端子４１に入力されることは、上述のコンポジット信号の場合と同様である。

このように、クロマ信号に直流の識別信号が重畳されている場合であっても、インピーダンス整合用抵抗Ｒ１との関係において、接続点ＡからＳ２識別信号入力回路３２とＳ２識別信号出力回路３４を構成し、集積回路４０のＤＣｏｕｔ端子４４のインピーダンス操作を行うことにより、クロマ信号の入出力を行うＳ端子についても入出力兼用Ｓ端子１１を構成することができる。

なお、Ｓ１識別信号入力回路３９は、入出力兼用Ｓ端子１１からの入力信号のみが直接的に入力されるだけなので、単独に設けてＳ１識別信号電圧を検出してよい。

このように、本実施例においては、入出力兼用端子１１、１５を入力用端子として利用するときには、集積回路４０の出力端子４３、４７、４９をミュート状態にすることにより、出力回路３３、３６、３８に設けられているインピーダンス整合抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を終端し、実質的に従来の入力回路に用いられていたインピーダンス整合抵抗の役割を担わせ、新たな部品を加えることなく、少ない部品点数で入出力兼用端子１１、１５を実現することができる。また、直流の識別信号が重畳した色信号についても、ＤＣｏｕｔ端子４４を高インピーダンスにすることにより、Ｓ２判別端子４２への直流識別信号の入力を妨げないようにできる。

次に、図２を用いて、本実施例に係る入出力兼用端子装置６０が、出力用端子として用いられる場合の動作ついて説明する。図２において、入出力兼用Ｓ端子１１及び入出力兼用コンポジット端子１５が出力用端子として用いられるときの入出力回路３０及び集積回路４０の構成は、図１に示した構成図と同様である。集積回路４０の出力端子４３、４４、４７、４９と、それら対応するドライバ５３、５４、５７、５９が通常動作状態になっている点のみが、図１と異なっている。

図２において、入出力兼用コンポジット端子１５からコンポジット信号が出力される場合の動作を例に挙げて説明する。

集積回路４０内において、ドライバ５７から信号が出力されると、コンポジット出力信号は、コンポジット出力端子４７から出力され、カップリングコンデンサＣ４及びインピーダンス整合用抵抗Ｒ２を通って、そのままコンポジット入出力兼用端子１５から出力される。その際、集積回路４０のコンポジット入力端子４６は、通常の状態で高インピーダンスのため、コンポジット出力信号には何ら影響を与えず、コンポジット出力信号は、そのままコンポジット入出力兼用端子１５に流れ込み、外部に出力されることになる。コンポジット信号出力回路３６は、従来の図６の出力回路と同じ構成であるから、出力回路としての機能は、集積回路４０の端子について特段のインピーダンス操作を行うことなく、そのまま果たすことができる。このように、入出力兼用コンポジット端子１５を出力用端子として利用するときには、特段の制御を行うことなくそのまま出力端子として利用することができる。

同様に、輝度信号出力端子４９から輝度信号が出力されるときも、輝度信号入力端子４８は元来高インピーダンスであるから、輝度出力信号は輝度信号入力回路３７及び輝度信号入力端子４８から何ら影響を受けず、輝度信号出力回路３８のカップリングコンデンサＣ６と７５Ωのインピーダンス整合用抵抗Ｒ３の直接接続を通って、入出力兼用Ｓ端子１１から外部へ出力される。

また、クロマ信号が出力される場合は、集積回路４０内のドライバ５３、５４が出力オンとなり、クロマ出力端子４３及びＤＣｏｕｔ端子４４の双方から信号が出力される。この場合も、クロマ入力端子４１及びＳ２判別端子４２の双方が元々高インピーダンスであるから、両方ともクロマ出力端子４３から出力されるクロマ出力信号及びＤＣｏｕｔ端子４４から出力される直流識別信号の双方に影響を与えない。従って、クロマ出力信号は、クロマ出力端子４３から出力されて、カップリングコンデンサＣ２で直流分がカットされた後、ＤＣｏｕｔ端子４４から出力された直流信号が識別信号出力回路３４の抵抗Ｒ４により直流信号が重畳され、インピーダンス整合用抵抗Ｒ１を介して入出力兼用Ｓ端子１１からそのまま外部へ出力されることになる。このように、本実施例に係る入出力兼用端子装置６０は、直流信号を重畳するクロマ出力信号についても、特段の制御を行うことなく出力端子として利用することが可能である。

このように、本実施例に係る入出力回路３０は、入出力兼用端子１１、１５から見て各々の信号について、総ての出力回路３３、３４、３６、３８に対して並列に入力回路３１、３２、３５、３７が接続されている構成となっているが、集積回路４０の各々の入力端子４１、４２、４５、４８が高インピーダンスであるため、何ら影響を受けることなく通常の出力端子として利用することが可能である。従って、入出力兼用端子装置６０は、ユーザが何ら設定を行わないときには、無駄な回路を動作させることなく、そのまま通常の出力端子として利用できる。

図３は、ユーザが入出力兼用端子装置６０を出力端子として用いるか、又は入力端子に切り替えて使用する態様を説明するための、信号のインターフェース、伝送経路を説明するための図である。

図３（ａ）は、本実施例に用いられる伝送手段の一例を示す図である。図３（ａ）に示すように、例えば、本実施例に係る入出力兼用端子装置６０に適用される集積回路４０は、画像表示装置（図示せず）の内部に設けられた、全体の制御を行うマイコン７０とＩ^２Ｃ（Ｉｎｔｅｒ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）バスを利用して情報伝達を行ってよい。Ｉ^２Ｃバスは、２本の信号線ＳＤＡ（Ｓｅｒｉａｌ Ｄａｔａ）とＳＣＬ（Ｓｅｒｉａｌ Ｃｌｏｃｋ）を用い、データ信号とクロック信号で情報伝達を行うインターフェースである。１００ｋＨｚの高速シリアル通信を行い、近い場所にあるデバイス間の情報伝達を行うのに適するので、集積回路４０とマイコン７０の通信に適用してよい。

図３（ｂ）は、ユーザが入出力兼用端子装置６０を出力用端子として利用するか、又は入力用端子として利用するかの設定の態様を示した一例である。例えば、本実施例に係る入出力兼用端子装置６０は、入出力端子選択設定手段７５を備え、ユーザが入出力端子選択設定手段７５から入出力兼用端子６０を入力用端子として用いるのか、出力用端子として用いるのかを選択して設定できるように構成してよい。例えば、ユーザに対して画像表示装置の画面７１にメニュー画面を表示し、その画面からユーザがいずれのモードを選択するのか選択設定可能なように構成してもよい。また、選択スイッチ７２を設け、ユーザがスイッチにより選択できるように構成してもよい。ユーザの選択設定情報は、画像表示装置内部に設けられたマイコン７０に送られ、マイコン７０から集積回路４０にＩ^２Ｃバスを用いて選択情報を伝送するようにしてよい。

また、集積回路４０において、入力端子用のビットを１ビット設けて、ユーザが入力端子として利用することを選択したときには、それにより集積回路４０の各端子のインピーダンスが、入力端子用のモードに設定されるように構成してもよい。例えば、入出力兼用端子装置６０を入力用端子として利用するときには、クロマ出力端子５３、コンポジット出力端子４７、輝度信号出力端子４４をミュート状態に設定すると同時に、ＤＣｏｕｔ端子４４を高インピーダンスに設定する必要がある。これらを個別に制御するのではなく、マイコン７０から信号が送られ、入力端子用の制御ビットに１が入ったら、それに基づいて関連する端子が入力端子モードに切り替わるようにロジック回路により構成されてよい。例えば、集積回路４０に入出力兼用端子装置６０を入力端子として用いる信号が入力され、ＤＣｏｕｔ出力端子４４を高インピーダンスにする制御ビットに１が立ったら、集積回路４０内のロジックで自動的に総ての集積回路４０の出力端子をミュート状態にするようなロジック回路を組むことにより、簡単に入出力兼用端子装置６０全体を制御できることとなり、複雑な個別の制御が不要となる。これにより、入出力兼用端子装置６０のプログラムにおいて複雑な制御が必要無くなり、容易に入出力兼用端子装置６０を構成することができる。

次に、このロジックを、図４を用いて説明する。なお、今まで説明したのと同様の構成要素には同一の参照符号を付し、その説明を省略する。

図４は、入出力兼用端子装置６０のロジックフローチャートである。図４（ａ）は、入出力兼用端子装置６０を入力端子として使用する場合のロジックフローチャートである。

図４（ａ）において、ステップ１００では、ユーザが入出力兼用端子装置６０を入力端子として使用することを選択する。図３において説明したように、入出力選択設定手段７５の画面７１や選択スイッチ７２によりユーザに選択設定され、それらの情報はマイコン７０に伝送されてよい。

ステップ１１０では、マイコン７０から、集積回路４０のＤＣｏｕｔ端子４４を高インピーダンスモードにする信号が送られる。これにより、ＤＣｏｕｔ端子４４の高インピーダンス制御ビットに１が立つことになる。

ステップ１２０では、兼用している入力端子の選択が行われる。即ち、ＤＣｏｕｔ端子４４の高インピーダンス制御ビットに１が立ったことにより、集積回路４０内のロジックにより、クロマ出力端子４３、コンポジット出力端子４７、及び輝度信号出力端子４９が自動的にミュート状態に設定され、入力端子として機能する状態となる。

ステップ１３０では、信号が入出力兼用端子１１、１５から入力され、集積回路４０の各々の端子は、全体として入力端子として機能する。

このように、本実施例に係る入出力兼用端子装置６０は、ＤＣｏｕｔ端子４４の高インピーダンス制御ビットを利用して、集積回路４０の他の端子も入力端子モードに自動的に切り替えることができ、複雑な制御を行うことなく入出力兼用端子６０として構成できる。

図４（ｂ）は、入出力兼用端子装置６０を出力端子として使用する場合のロジックフローチャートである。

図４（ｂ）において、ステップ２００では、ユーザの設定により、又は何も設定されずに出力端子として使用されることが設定される。この情報は、マイコン７０が取得する。

ステップ２１０では、マイコン７０から、ＤＣｏｕｔ端子４４をオンにする指令が送られる。これにより、ＤＣｏｕｔ端子４４のドライバ５４からはオン信号が出力され、ＤＣｏｕｔ端子４４の高インピーダンス制御ビットには０が立つ。

ステップ２２０では、ＤＣｏｕｔ端子４４の高インピーダンス制御ビットに０が立ったのを受けて、他の各ドライバ５３、５７、５９からは通常の出力信号が出力される。

ステップ２３０では、集積回路４０の各出力端子４３、４４、４７、４９から出力された映像信号が、入出力兼用端子１１、１５を介して外部に出力される。

このように、出力時も、ＤＣｏｕｔ端子４４の高インピーダンス制御ビットを利用することにより、簡単な制御で信号出力を行うことが可能である。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

本実施例に係る入出力兼用端子装置６０を入力用端子として利用する場合の内部回路構成を示した図である。 本実施例に係る入出力兼用端子装置６０が、出力用端子として用いられる場合の動作説明図である。 本実施例に係る入出力兼用端子装置６０の信号のインターフェース、伝送経路を説明するための図である。 入出力兼用端子装置６０のロジックフローチャートである。図４（ａ）は、入出力兼用端子装置６０を入力端子として使用する場合のロジックフローチャートである。図４（ｂ）は、入出力兼用端子装置６０を出力端子として使用する場合のロジックフローチャートである。 従来の入力端子１００、２００と、入力端子用の入出力回路３００と、集積回路４００との関係を示した図である。 従来の出力端子１５０、２５０と、出力端子用の出力回路３５０と、集積回路５００との関係を示した図である。

符号の説明

１０ 入出力兼用端子
１１ 入出力兼用Ｓ端子
１２、１３、１４、１６ 接続線
１５ 入出力兼用コンポジット端子
３０ 入出力回路
３１ クロマ信号入力回路
３２ 識別信号入力回路
３３ クロマ信号出力回路
３４ 識別信号出力回路
３５ コンポジット信号入力回路
３６ コンポジット信号出力回路
３７ 輝度信号入力回路
３８ 輝度信号出力回路
３９ Ｓ１識別信号入力回路
４０ 集積回路
４１ クロマ入力端子
４２ Ｓ２判別端子
４３ クロマ出力端子
４４ ＤＣｏｕｔ端子
４５ Ｓ１判別端子
４６ コンポジット入力端子
４７ コンポジット出力端子
４８ 輝度信号入力端子
４９ 輝度信号出力端子
５１ バイアス手段
５２ 抵抗
５３、５４、５７、５９ ドライバ
５５、６２ コンパレータ
５６、５８ クランプ手段
６０ 入出力兼用端子装置
７０ マイコン
７１ 画面
７２ 選択スイッチ
７５ 入出力端子選択設定手段

Claims (2)

1. 入出力兼用Ｓ端子と、集積回路と、該入出力兼用Ｓ端子と該集積回路との間に設けた色信号入出力回路とを有する色信号入出力兼用端子装置であって、
   前記色信号入出力回路は、
   前記入出力兼用Ｓ端子から、第１のコンデンサを介して前記集積回路の色信号入力端子に接続された色信号入力回路と、
   該色信号入力回路と並列に設けられ、前記入出力兼用Ｓ端子から、インピーダンス整合用抵抗と第２のコンデンサとの直列接続を介して前記集積回路の色信号出力端子に接続された色信号出力回路と、
   前記第２のコンデンサと並列に設けられ、前記インピーダンス整合抵抗と前記第２のコンデンサとの間の接続点から、前記インピーダンス整合用抵抗を介して前記集積回路の識別信号入力端子に接続された識別信号入力回路と、
   前記第２のコンデンサと並列に設けられ、前記インピーダンス整合抵抗と前記第２のコンデンサとの間の接続点から、識別信号重畳用抵抗を介して前記集積回路の識別信号出力端子に接続された識別信号出力回路とを有し、
   前記入出力兼用Ｓ端子を入力用端子として用いるときには、前記集積回路の前記色信号出力端子をミュート状態にするとともに、前記識別信号出力端子を高インピーダンスにすることを特徴とする色信号入出力兼用端子装置。
2. 請求項１に記載の色信号入出力兼用端子装置と、
   前記入出力兼用Ｓ端子に接続された輝度信号入出力回路と、
   入出力兼用コンポジット端子と、
   該入出力兼用コンポジット端子と前記集積回路との間に設けられた入出力回路とを有する映像信号用入出力兼用端子装置であって、
   前記入出力回路は、
   前記入出力兼用コンポジット端子から、第３のコンデンサを介して前記集積回路のコンポジット入力端子に接続されたコンポジット信号入力回路と、
   該コンポジット信号入力回路と並列に設けられ、前記入出力兼用コンポジット端子から、インピーダンス整合用抵抗と第４のコンデンサとの直列接続を介して前記集積回路のコンポジット出力端子に接続されたコンポジット信号出力回路とを有し、
   前記入出力兼用コンポジット端子を入力用端子として用いるときには、前記集積回路の前記コンポジット出力端子をミュート状態にすることを特徴とする映像信号用入出力兼用端子装置。

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